(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221070945 3.6 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 中交二公局第六工程有限公司 地址 710075 陕西省西安市高新区高新四 路1号高科广场20层 (72)发明人 凌松耀　马小龙　许鑫　张国文　 毛毅成　薛刚　 (74)专利代理 机构 西安赛嘉知识产权代理事务 所(普通合伙) 61275 专利代理师 李迎英 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) E02D 7/06(2006.01) E02D 7/14(2006.01) (54)发明名称 一种冲击钻 桩机最优冲程的计算方法 (57)摘要 本发明属于冲击钻桩机水底冲孔技术领域， 尤其是一种冲击钻桩机最优冲程的计算方法， 步 骤一、 桩锤初始冲击高度H0设定， 通过控制卷扬 机释放钢索工作， 驱动桩锤向下运动与之河床的 底部相接触， 接触后 在进行卷扬机收卷带动桩锤 上移来到冲击位置， 进行初始位置设定。 该冲击 钻桩机最优冲程的计算方法， 通过本计算方法在 桩锤冲击操作中， 对一定周期的冲击深度进行对 比， 进行判断河床底部的岩层软硬， 当河床底部 岩层为软性时因桩锤冲击深， 所以控制冲击高度 降低进行快速冲击操作， 当河床底部岩层为硬性 时因桩锤冲击浅， 所以控制冲击高度增加进而提 高冲击量， 使之冲击深进而通过控制桩锤提起的 高度， 以便选择最优提起冲击高度， 最终提高了 施工效率。 权利要求书2页 说明书4页 附图5页 CN 115034074 A 2022.09.09 CN 115034074 A 1.一种冲击钻桩机最优冲程的计算方法， 步骤一、 桩锤初始冲击高度H0设定， 通过控制 卷扬机释放钢索工作， 驱动桩锤向下运动与之河床的底部相 接触， 接触后在进行卷扬机 收 卷带动桩锤上移来到冲击位置， 进行初始位置设定； 步骤二、 初始冲击河床深度H量1计算， 当桩锤向下运动冲击河床底 部造成首次凹陷， 然后 控制卷扬机收卷带动钢索向上提升， 直至桩锤上移来到桩锤初始冲击高度H0， 编码器进行 记录此时钢索运动数值H1， 首次钻孔深度H量1＝H1‑H0； 步骤三、 多次冲击 中根据每次冲击的深度， 进行判断河床岩层的软硬度， 进而调节桩锤 上升的高度； 步骤四、 重复步骤二和步骤三的操作， 直至达到总的冲击深度结束H总冲击深度＝H量1+H量2... +H量i。 2.根据权利要求所述的一种冲击钻桩机最优冲程的计算方法， 其特征在于： 所述步骤 一中通过卷扬机工作进行驱动钢索释放， 进而控制桩锤工作， 在桩锤的重力下进行自由落 体运动， 当桩锤向下运动直至桩锤的底部与河床的底部接触时卷扬机停止工作， 同时钢索 呈绷直状态， 安装在导向轮表面的编码器进行 数值归零。 3.根据权利要求2所述的一种冲击钻桩机最优冲程的计算方法， 其特征在于： 当编码器 数值归零后进行控制卷扬机 收卷工作， 带动钢索收紧拉动桩锤向上运动， 使之桩锤上升来 到初始高度H0的位置， 再一次进行驱动编码器数值归零， 进而设定了桩锤的下方与河床的 底部之间为初始冲击高度H0。 4.根据权利要求1所述的一种冲击钻桩机最优冲程的计算方法， 其特征在于： 所述步骤 二中冲击河床时， 驱动卷扬机释放锁紧状态， 在桩锤的自重下快速向下做自由落体运动， 进 行向下冲击河床的底部， 当冲击后钢索呈松弛状态， 同时驱动卷扬机 收卷操作带动钢索绷 直拉紧， 当导向轮表面的钢索绷直后， 其钢索来到两个对射传感器之 间， 进行遮挡对射传感 器对射的光线， 进行给对射传感器提供信号， 进而控制编码器读数计数H1,其桩锤的初始冲 击高度位置下 方与河床的底部冲击高度为H1， 首次钻孔深度H量1＝H1‑H0。 5.根据权利要求4所述的一种冲击钻桩机最优冲程的计算方法， 其特征在于： 所述步骤 三中先将前面十次的冲击深度H量1、 H量2、 H量3...H量10进行相加取平均深度H平均 量， 当多次冲击河 床时,其每次冲击河 床的冲击深度与平均深度H平均 量， 进行对比H量i:H平均 量从而进行判断。 6.根据权利要求5所述的一种冲击钻桩机最优冲程的计算方法， 其特征在于： 当H量i＞ H平均量， 进而多次冲击深度增大， 可判断此时冲击河床的岩层为软性， 冲击深度深， 即可驱动 桩锤上升的高度降低H降＝H0‑h降低深度， 进而冲击高度下降， 冲 击速度快， 进行在河床岩层的软 性下快速冲击钻孔。 7.根据权利要求6所述的一种冲击钻桩机最优冲程的计算方法， 其特征在于： 当冲击 高 度下降时， 其每次的冲击深度H改变冲 击 高度 的冲 击深度＝H此 时 的冲 击 运 行距 离‑H降。 8.根据权利要求5所述的一种冲击钻桩机最优冲程的计算方法， 其特征在于： 当H量i＜ H平均量， 进而多次冲击深度降低， 可判断此时冲击河床岩层为硬性， 冲击深度浅， 即可驱动桩 锤上升的高度增 加H增＝H0+h增 加 深度， 进而冲击高度增 加， 增强冲击深度加强。 9.根据权利要求8所述的一种冲击钻桩机最优冲程的计算方法， 其特征在于： 当冲击 高 度增加时， 其每次的冲击深度H改变冲 击 高度 的冲 击深度＝H此 时 的冲 击 运 行距 离‑H增。 10.根据权利要求1所述的一种冲击钻桩机最优冲程的计算方法， 其特征在于： 所述步权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115034074 A 2骤四中随着桩锤一直冲击操作， 控制每次的冲击深度进行叠加， 直至达到了需要冲击的冲 击深度H总 冲 击深度＝H量1+H量2...+H量i， 进而冲击工作， 进行 下一个冲击操作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115034074 A 3